귀여운 촌아의 작은상자

열역학 1-67.docx

열역학 Thermodynamics 5th Edition.

Fundamentals and Applications

-Yunus A. Cengel

-Michael A. Boles

-부준홍 김덕줄 김세웅 김수현 신세현 이교우 정우남 최경민 공역

McGraw-Hill

문제 1-67

평행하게 놓여 있는 두 개의 수송관 사이에 이중 U자관이 서로 연결되어 있을 때, 두 수송관 사이의 압력차를 구한다.

가정: 관 내부의 모든 액체는 비압축성 유체로 가정한다.

관 내부의 모세관, 마찰 등은 무시하며, 유체들의 높이와 중력 가속도, 대기압은 일정하고 균일하다.

풀이: 이중 U자 관을 따라 압력에 대해 식을 세우면 다음과 같다.

따라서 위 식을 정리하면 두 수송관 사이의 압력차는 다음과 같다.

그러므로 각각의 값을 대입하면 다음과 같다.

열역학 1-66.docx

열역학 Thermodynamics 5th Edition.

Fundamentals and Applications

-Yunus A. Cengel

-Michael A. Boles

-부준홍 김덕줄 김세웅 김수현 신세현 이교우 정우남 최경민 공역

McGraw-Hill

문제 1-66

평행하게 놓여 있는 두 개의 수송관 사이에 이중 U자관이 서로 연결되어 있을 때,

두 수송관 사이의 압력차와 공기 기둥의 무게를 무시할 수 있을지 판단한다.

가정: 관 내부의 모든 액체는 비압축성 유체로 가정한다.

관 내부의 모세관, 마찰 등은 무시하며, 유체들의 높이와 중력 가속도, 대기압은 일정하고 균일하다.

풀이: 먼저 공기 기둥을 무시하고 이중 U자 관을 따라 압력에 대해 식을 세우면 다음과 같다.

따라서 위 식을 정리하면 두 수송관 사이의 압력차는 다음과 같다.

그러므로 각각의 값을 대입하면 다음과 같다.

이때 공기 기둥의 밀도를 1.2kg/m3로 가정하면 공기 기둥의 무게에 대한 압력은 다음과 같다.

따라서 전체 압력차에 대해 공기 기둥의 무게는 무시할 수 있다.

열전달 3-178.docx

열전달 HEAT AND MASS TRANSFER 4th Edition SI Units.

Fundamentals and Applications

-YUNUS A. CENGEL

-AFSHIN J. GHAJAR    

-유성연, 김경훈, 김병철, 김창녕, 이종붕, 조형희 공역

McGraw-Hill

3-178

열전달은 액상인 천연가스의 상태가 지속되고 비열과 밀도가 일정한 시간 동안은 정상상태이다.

구형 탱크는 중심점을 기준으로 대칭이므로 반경반향으로 1차원 열전달이다.

주어진 외부면 열전달계수는 복합열전달계수로 간주하며 외부면에 대해 균일하고 일정한 값을 가진다.

탱크의 두께는 얇아서 액화 천연가스의 온도와 같다고 가정한다.

단열재 내부, 외부면의 면적은 다음과 같다.

탱크는 액체 천연가스와 온도가 같으므로 대류에 의한 열저항이 없고,

탱크와 단열재의 접촉 열저항은 고려하지 않을 때 전체 열저항은 다음과 같다.

따라서 열전달률은 다음과 같다.

이 때 액체 천연가스를 -150℃까지 상승시키기 위해 필요한 열량은 다음과 같다.

액체 천연가스의 온도가 -160℃에서 -150℃까지 변하지만 열전달률이 일정하다고 할 때 걸리는 시간은 다음과 같다.